$$$t^{2} e^{5 t}$$$의 적분

$$$\int t^{2} e^{5 t}\, dt$$$을(를) 구하시오.

적분 $$$\int{t^{2} e^{5 t} d t}$$$에 대해서는 부분적분법 $$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$을 사용하십시오.

$$$\operatorname{u}=t^{2}$$$와 $$$\operatorname{dv}=e^{5 t} dt$$$라고 하자.

그러면 $$$\operatorname{du}=\left(t^{2}\right)^{\prime }dt=2 t dt$$$ (»에서 풀이 과정을 볼 수 있음) 및 $$$\operatorname{v}=\int{e^{5 t} d t}=\frac{e^{5 t}}{5}$$$ (»에서 풀이 과정을 볼 수 있음).

따라서,

$${\color{red}{\int{t^{2} e^{5 t} d t}}}={\color{red}{\left(t^{2} \cdot \frac{e^{5 t}}{5}-\int{\frac{e^{5 t}}{5} \cdot 2 t d t}\right)}}={\color{red}{\left(\frac{t^{2} e^{5 t}}{5} - \int{\frac{2 t e^{5 t}}{5} d t}\right)}}$$

상수배 법칙 $$$\int c f{\left(t \right)}\, dt = c \int f{\left(t \right)}\, dt$$$을 $$$c=\frac{2}{5}$$$와 $$$f{\left(t \right)} = t e^{5 t}$$$에 적용하세요:

$$\frac{t^{2} e^{5 t}}{5} - {\color{red}{\int{\frac{2 t e^{5 t}}{5} d t}}} = \frac{t^{2} e^{5 t}}{5} - {\color{red}{\left(\frac{2 \int{t e^{5 t} d t}}{5}\right)}}$$

적분 $$$\int{t e^{5 t} d t}$$$에 대해서는 부분적분법 $$$\int \operatorname{u} \operatorname{dv} = \operatorname{u}\operatorname{v} - \int \operatorname{v} \operatorname{du}$$$을 사용하십시오.

$$$\operatorname{u}=t$$$와 $$$\operatorname{dv}=e^{5 t} dt$$$라고 하자.

그러면 $$$\operatorname{du}=\left(t\right)^{\prime }dt=1 dt$$$ (»에서 풀이 과정을 볼 수 있음) 및 $$$\operatorname{v}=\int{e^{5 t} d t}=\frac{e^{5 t}}{5}$$$ (»에서 풀이 과정을 볼 수 있음).

따라서,

$$\frac{t^{2} e^{5 t}}{5} - \frac{2 {\color{red}{\int{t e^{5 t} d t}}}}{5}=\frac{t^{2} e^{5 t}}{5} - \frac{2 {\color{red}{\left(t \cdot \frac{e^{5 t}}{5}-\int{\frac{e^{5 t}}{5} \cdot 1 d t}\right)}}}{5}=\frac{t^{2} e^{5 t}}{5} - \frac{2 {\color{red}{\left(\frac{t e^{5 t}}{5} - \int{\frac{e^{5 t}}{5} d t}\right)}}}{5}$$

상수배 법칙 $$$\int c f{\left(t \right)}\, dt = c \int f{\left(t \right)}\, dt$$$을 $$$c=\frac{1}{5}$$$와 $$$f{\left(t \right)} = e^{5 t}$$$에 적용하세요:

$$\frac{t^{2} e^{5 t}}{5} - \frac{2 t e^{5 t}}{25} + \frac{2 {\color{red}{\int{\frac{e^{5 t}}{5} d t}}}}{5} = \frac{t^{2} e^{5 t}}{5} - \frac{2 t e^{5 t}}{25} + \frac{2 {\color{red}{\left(\frac{\int{e^{5 t} d t}}{5}\right)}}}{5}$$

$$$u=5 t$$$라 하자.

그러면 $$$du=\left(5 t\right)^{\prime }dt = 5 dt$$$ (단계는 »에서 볼 수 있습니다), 그리고 $$$dt = \frac{du}{5}$$$임을 얻습니다.

적분은 다음과 같이 다시 쓸 수 있습니다.

$$\frac{t^{2} e^{5 t}}{5} - \frac{2 t e^{5 t}}{25} + \frac{2 {\color{red}{\int{e^{5 t} d t}}}}{25} = \frac{t^{2} e^{5 t}}{5} - \frac{2 t e^{5 t}}{25} + \frac{2 {\color{red}{\int{\frac{e^{u}}{5} d u}}}}{25}$$

상수배 법칙 $$$\int c f{\left(u \right)}\, du = c \int f{\left(u \right)}\, du$$$을 $$$c=\frac{1}{5}$$$와 $$$f{\left(u \right)} = e^{u}$$$에 적용하세요:

$$\frac{t^{2} e^{5 t}}{5} - \frac{2 t e^{5 t}}{25} + \frac{2 {\color{red}{\int{\frac{e^{u}}{5} d u}}}}{25} = \frac{t^{2} e^{5 t}}{5} - \frac{2 t e^{5 t}}{25} + \frac{2 {\color{red}{\left(\frac{\int{e^{u} d u}}{5}\right)}}}{25}$$

지수 함수의 적분은 $$$\int{e^{u} d u} = e^{u}$$$입니다:

$$\frac{t^{2} e^{5 t}}{5} - \frac{2 t e^{5 t}}{25} + \frac{2 {\color{red}{\int{e^{u} d u}}}}{125} = \frac{t^{2} e^{5 t}}{5} - \frac{2 t e^{5 t}}{25} + \frac{2 {\color{red}{e^{u}}}}{125}$$

다음 $$$u=5 t$$$을 기억하라:

$$\frac{t^{2} e^{5 t}}{5} - \frac{2 t e^{5 t}}{25} + \frac{2 e^{{\color{red}{u}}}}{125} = \frac{t^{2} e^{5 t}}{5} - \frac{2 t e^{5 t}}{25} + \frac{2 e^{{\color{red}{\left(5 t\right)}}}}{125}$$

따라서,

$$\int{t^{2} e^{5 t} d t} = \frac{t^{2} e^{5 t}}{5} - \frac{2 t e^{5 t}}{25} + \frac{2 e^{5 t}}{125}$$

간단히 하시오:

$$\int{t^{2} e^{5 t} d t} = \frac{\left(25 t^{2} - 10 t + 2\right) e^{5 t}}{125}$$

적분 상수를 추가하세요:

$$\int{t^{2} e^{5 t} d t} = \frac{\left(25 t^{2} - 10 t + 2\right) e^{5 t}}{125}+C$$

$$$\int t^{2} e^{5 t}\, dt = \frac{\left(25 t^{2} - 10 t + 2\right) e^{5 t}}{125} + C$$$A